Na styku lądu i morza

Linią brzegową nazywamy styk powierzchni morza z lądem, będący wypadkową wieloletnich obserwacji poziomu morza. Brzeg, który najczęściej kojarzy się plażą, to ta część wybrzeża, która okresowo znajduje się pod wodą. Jego górną granicę wyznacza zatem linia najwyższego poziomu morza, dolną – linia najniższej wody (ryc. 1). To tutaj latem ludzie opalają się na plaży, tutaj także najczęściej obserwujemy efekty niszczącej (abrazjaabrazjaabrazja) i budującej (akumulacjaakumulacjaakumulacja) działalności morza.

R1D0tIcY1pr0Q

Grafika przedstawia podział strefy brzegowej mórz. Górna część grafiki prezentuje wybrzeże składające się z rewy podwodnej stoku brzegu, plaży, wydmy przedniej oraz wału wydm nadmorskich. Strefa brzegowa dzieli się na pobrzeże, brzeg oraz nadbrzeże; wraz ze wzrostem poziomu wody pod wodą znajdują się poszczególne części wybrzeża. Niski stan wody obejmuje całe podbrzeże wraz ze znajdującą się rewą podwodną stoku brzegu pod wodą kończąc się na początku plaży. Średni stan wody obejmuje dolny brzeg, w którym pod wodą znajduje się połowa plaży oraz rewa podwodna stoku brzegu. Wysoki stan wody obejmuje cały brzeg górny, dolny oraz podbrzeże; pod wodą znajduje się cała plaża oraz rewa. Najwyższy poziom wody zatrzymuje się na wydmie przedniej. Powyżej najwyższego poziomu wody znajduje się nabrzeże. Grafika poniżej przedstawia typ wybrzeża klifowego wraz z platformą abrazyjną. Niski stan wody oraz średni stan wody obejmują jedynie bencz (platformę abrazyjną), natomiast wysoki stan wody dosięga do podstawy klifu, którego górna część tworzy nadbrzeże.

Całą strefę brzegową należy traktować jako złożony system, modyfikowany zarówno przez procesy lądowe (takie jak wietrzenie, grawitacyjne ruchy masowe, procesy eoliczne czy akumulację rzeczną), jak i procesy litoralne, czyli związane z działalnością morza (falowanie, prądy morskie, pływy, wahania poziomu mórz). Także człowiek, poprzez ingerencję w pierwotne warunki brzegowe (np. poprzez budowę portu), wpływa na okresowe zmiany natężenia procesów abrazyjnych i akumulacyjnych. Zachowanie linii brzegowej z punktu widzenia człowieka ma jeszcze jedno uzasadnienie – jest konieczne, aby chronić infrastrukturę położoną w niewielkiej odległości od linii brzegowej (ryc. 2).

RH2R1qUtj62xv

Zdjęcie przedstawia dwa zdjęcia przylegające do siebie: jedno jest czarno‑białe, drugie kolorowe. Na zdjęciach jest morski brzeg. W jego pobliżu znajdują się budynki. Pomiędzy plażą a budynkami jest pas lądu porośnięty drzewami.

Abrazja wybrzeża wysokiego

Falowanie morza powoduje ciągłe podmywanie brzegu wysokiego. U stóp klifu docierające fale oscylacyjne zmieniają się w fale przyboju, które z dużą siłą uderzają o brzeg, powodując jego erozję, która w strefie brzegowej określana jest jako abrazja. Fale uderzają o brzeg także kawałkami skał, które poderwały z dna, żłobiąc w ten sposób niszę abrazyjnąnisza abrazyjnaniszę abrazyjną (ryc. 3). Powiększanie się niszy doprowadza do momentu, kiedy klif, pozbawiony oparcia, zapada się do morza. Z okruchów skalnych pochodzących z niszczenia klifu powstaje platforma akumulacyjna.

Rs0KD8lwDtWo0

Ilustracja przedstawia trzy etapy formowania klifu przez falowanie morza. Na pierwszej ilustracji woda styka się z wysokim, zielonym brzegiem. Następnie wysoki brzeg zaczyna być podmywany podczas przypływu, zielona jest tylko jego górna powierzchnia. Brzeg jest brązowy. W kolejnym etapie zaznaczono poziom morza w czasie odpływu. Brzeg - klif ulega dalszemu podmywaniu, powstaje w nim wcięcie. Płaskie miejsce pomiędzy klifem a morzem to platforma abrazyjna. Ma kolor żółty z brązowymi kropkami. Pod poziomem morza w czasie dopływu zaznaczono kolorem żółtym platformę akumulacyjną.

Metody ochrony brzegu morskiego

Na całym świecie od wieków prowadzone są działania ochronne. W Polsce, w celu ochrony linii brzegowej prowadzi się rozbudowę sytemu zabezpieczeń ochrony przeciwpowodziowej terenów nadmorskich, stabilizację linii brzegowej oraz bieżące monitorowanie brzegów morskich w celu ustalenia ich aktualnego stanu. Ich celem jest podjęcie działań niezbędnych do ratowania brzegów morskich.

Metody ochrony brzegu morskiego można podzielić: ze względu na wykorzystane materiały (naturalne lub sztuczne) oraz ze względu na charakter ochrony brzegu (czynny lub bierny). W poniższej tabeli zaproponowano podział uwzględniający oba kryteria, przy czym formę aktywnej lub biernej ochrony odniesiono jedynie do konstrukcji hydrotechnicznych.

Ochrona biotechniczna

Ochrona biotechniczna obejmuje te zabiegi, które związane są z wykorzystaniem naturalnych materiałów w celu stabilizowania wydmy. Wałowe formy wydm nadmorskich stanowią naturalny pas ochrony wybrzeża przed spiętrzeniami sztormowymi. Podstawową metodą ich zachowania jest sadzenie traw m.in. wydmuchrzycy piaskowej, turzycy piaskowej czy piaskownicy zwyczajnej (ryc. 4). Kolejnym etapem jest zakrzewianie i zalesianie wydmy, które odbywa się po kilku latach od momentu zatrawienia. Do zakrzewiania używa się gatunków takich jak: oliwnik srebrnolistny, rokitnik, tarnina, dzika róża. Drzewa i krzewy sadzi się w taki sposób, aby bliżej morza znalazły się gatunki najbardziej odporne (m.in. sosna zwyczajna, sosna Banksa, kosodrzewina), później przechodząc w drzewostan mieszany (jarzębina, świerk, dąb, olcha, brzoza, buk itd.). W ten sposób dobrze zaplanowana i utrwalona wydma staje się doskonałym wałem ochronnym brzegu. Piasek, napotykając na swojej drodze barierę w postaci skupiska roślin, zatrzymuje się i dalej akumuluje.

RwRtMKQgBbD7l

Zdjęcie ukazuje trawy rosnące na wydmie w pobliżu plaży, nad brzegiem morza.

Innym biotechnicznym sposobem ochrony brzegów morskich jest budowanie płotków wydmotwórczych, zwanych inaczej płotkami faszynowymi (ryc. 5). Celem ustawiania tego typu konstrukcji jest zatrzymanie lotnych piasków, zwłaszcza w okolicach ścieżek nielegalnie wydeptanych przez zwierzęta i turystów. Płotki faszynowe, a także okładziny z chrustu, gałęzi, witek wierzby, stanowią dodatkową pomoc w ograniczaniu turystom dostępu z plaży do wydm, poza wyznaczonymi miejscami.

R1Abv3PvY3MbP

Na zdjęciu jest wzniesienie z piasku - to wydma na końcu plaży. Od dołu ku górze wydmy w pewnej odległości od siebie są niskie płotki wykonane z gałęzi.

Refulacja

Refulacja, czyli sztuczne zasilanie plaży, polega na uzupełnianiu deficytu osadów w strefie brzegowej, występującego na skutek erozyjnej działalności morza. Mokry materiał piaszczysty pobiera się zazwyczaj z pogłębiania torów portowych, skąd trafia rurociągami refulacyjnymi lub bezpośrednio z pogłębiarki. Suchy piasek przewożony jest przy pomocy ciężarówek. Częstym zjawiskiem jest pobieranie materiału z miejsc, w których następuje przerwanie transportu osadów przy brzegu, np. przez budowę portu lub falochronu (ryc. 6). Przedsięwzięcie sztucznego zasilania plaży powinno być odpowiednio zaplanowane – w taki sposób, aby wielkość uziarnienia naturalnego materiału i tego wydobywanego z innego miejsca była zbliżona.

Hydrotechniczne metody ochrony brzegu

Metody te stosuje się zwłaszcza w miejscach, w których dynamika procesów erozyjnych brzegów jest zbyt duża, aby zastosować inne sposoby ochrony. Są to najczęściej miejsca, które wymagają szczególnej ochrony z punktu widzenia zachowania bioróżnorodności przyrodniczej lub dziedzictwa kulturowego, a także zabezpieczenia mienia ludzi i ochrony ich życia. Pod pojęciem metod hydrotechnicznych należy rozumieć wznoszenie konstrukcji wzdłuż linii brzegowej lub w jej poprzek. Metody (budowle) bierne chronią przed rozmywaniem, czyli przyjmują na siebie energię fal, zabezpieczając w ten sposób sprzed rozmywaniem klif lub stoki wydm. Aktywne rozwiązania mają za zadanie wykorzystanie energii fali dla ochrony brzegu, ich zadaniem jest nie tylko tłumienie fal, ale także zatrzymywanie osadu.

1. Ostrogi

Stosuje się je głównie w miejscach, gdzie wzdłuż erodowanego brzegu wędruje spora ilość luźnych piasków. Ostrogi ustawia się w celu zatrzymania piasku przenoszonego przez falowanie. W Polsce stosuje się w tym celu najczęściej rzędy drewnianych palisad, stawianych prostopadle do linii brzegowej. Ustawienie palisad powoduje narastanie po jednej stronie piasku i ubywanie po drugiej (ryc. 7). Jest to wynik przeważającego kierunku nadbiegania fal. W Polsce, ze względu na przewagę wiatrów zachodnich, fale najczęściej docierają do linii brzegowej pod pewnym kątem, z kierunku północno‑zachodniego. W celu minimalizowania negatywnych konsekwencji w postaci ubywania piasku, w pobliżu jednej ostrogi buduje się kolejną, tworząc w ten sposób złożony system (ryc. 8). Pomiędzy ostrogami następuje narastanie plaży.

R1Ly9YLbLZXi1

Ilustracja przedstawia modyfikację linii brzegowej przez ostrogę. Ostroga stanowi budowlę ochronną brzegu morskiego. Na ilustracji na dole pokazano zagłębienie, zachodzi tam ubywanie plaży. W pewnym miejscu zagłębienie przechodzi w zmodyfikowaną linię brzegową. Pomiędzy wcięciem w plaży a prostą zmodyfikowaną linią brzegową jest ostroga w postaci czarnych punktów wchodzących w głąb morza. To ostrogi. Fale napierające w stronę plaży, uderzając w ostrogę, zmniejszają częstotliwość, jest ich mniej.

RS5EoJCKUSVyC

Zdjęcie przedstawia morski brzeg. W morzu są ostrogi brzegowe. Wychodzą w morze poprzecznie do linii brzegowej. Mają postać równoległych do siebie rzędów niskich drewnianych pali wbitych do morskiego dna. W każdym rzędzie pomiędzy palami są przerwy. Rzędy ostróg stoją w równej odległości od siebie.

2. Falochrony

Tego typu konstrukcje najczęściej utożsamia się z ostrogami, jednak należy zwrócić uwagę, że ich lokalizacja różni się zasadniczo od tych pierwszych. Falochrony usytuowane są równolegle lub pod pewnym kątem do linii brzegowej. Zazwyczaj do ich budowy stosuje się też odmienne materiały: beton, narzuty kamienne, nasypy wzmacniane blokami lub okładzinami oraz gwiazdobloki (ryc. 9), które wystają ponad lustro wody. Budowle te lokuje się na płytkich wodach, a ich głównym zadaniem jest wygaszanie energii fali. W Polsce ciąg falochronów zlokalizowano m.in. w Darłówku. Od momentu ich ustawienia nastąpiło gromadzenie się materiału piaszczystego między falochronami a stałym lądem, co sprzyja powiększaniu się plaży dostępnej dla wczasowiczów (ryc. 10).

R1O7nKKnO6Pzs

Zdjęcie przedstawia morski brzeg. Na brzegu stoją lub leżą betonowe słupki. Mają kształt stożków o płaskich wierzchołkach.

RkppqdRiS8Aii

Dwa zdjęcia obok siebie. Zdjęcia ukazują linię brzegową, a za nią las oraz zabudowania. W 2018 roku można zauważyć narastającą plażę - plaża stała się szersza.

3. Progi podwodne

Zasadniczą różnicą między falochronami a progami podwodnymi jest ich lokalizacja. Progi nie wystają ponad powierzchnię wody, budowane są najczęściej na głębokości ok. 3–4 m jako podłużne wały o łagodnie nachylonym stoku od strony falowania (ryc. 12). Ich górna część zanurzona jest ok. 0,5 m pod powierzchnią wody. Zadaniem progów podwodnych jest (podobnie jak w przypadku falochronów) zatrzymywanie fali (osłabienie jej energii) oraz akumulacja osadów na linii próg–linia brzegowa.

RARInvVpozh9G

Ilustracja przedstawia powierzchnię morza, a pod nią piaszczyste dno. Morze styka się z piaszczystym brzegiem.

RLuOdI8wiM32G

Ilustracja przedstawia morze oraz piaszczyste dno. Morze styka się z piaszczystym brzegiem. Na dnie morskim w pobliżu brzegu jest betonowa zapora w postaci słupka. Za słupkiem - w stronę plaży gromadzi się piasek. Plaża staje się szersza.

4. Opaski brzegowe

Podobnie jak progi podwodne, opaski brzegowe ustawiane są równolegle do linii brzegowej. Ponieważ są zaliczane do biernych metod ochrony brzegu, ich zadaniem będzie głównie przyjmowanie na siebie energii fal i jej odbijanie oraz stabilizowanie procesów na stokach. Stąd też najczęściej znajdują zastosowanie w sąsiedztwie stromych brzegów klifowych i wydmowych. Opaski mogą być wykonane jako ścianki betonowe, opaski narzutowe, a także mury oporowe zbudowane ze ścian betonowych, żelbetonowych i kamiennych. Do ich konstrukcji stosuje się także gabiony – kosze wykonane ze stalowej siatki, w których wnętrzu umieszcza się otoczaki (ryc. 13).

Opaski brzegowe
RGZ9vxzHl82Ri Zdjęcie ukazuje morski brzeg. W połowie plaży, w kierunku lasu, stoi niski płot. Za nim na wydmach leżą kawałki skał.	R1dLsWmjq8Za0 Zdjęcie przedstawia konstrukcję przypominającą betonową, podłużną tamę. Jednym bokiem graniczy z wodą, drugim z lądem, z brzegiem. Tama w górnej części ma balustradę. Za balustradę idzie człowiek. W tle jest parking.
R29fpwVBZ2bWU Zdjęcie przedstawia morski brzeg. Wzdłuż plaży, tuż przed wzniesieniem porośniętym trawą, stoją w dwóch rzędach betonowe słupki.	RE5gxuo44GKJS Zdjęcie przedstawia fragment plaży. Plaża styka się ze wzniesieniem porośniętym trawą. Na wzniesieniu leży metalowa siatka, zabezpieczająca przed jego osuwaniem się. W dolnej części pagórka pod siatką jest ułożona warstwa kamieni.

Indeks dolny Ryc. 13. Przykłady opasek brzegowych.
Źródło: domena publiczna, dostępne w internecie pixabay.com; flickr.com. Indeks dolny koniec_{Ryc. 13. Przykłady opasek brzegowych.
Źródło: domena publiczna, dostępne w internecie pixabay.com; flickr.com.}

A – okładzina z kamienia łamanego, B – mur oporowy, C – narzut z gwiazdobloków, D – dolna część opaski w Trzęsaczu wykonana z gabionów.

Słownik